지반 열전도 측정(열전도 실내시험, 열전도 현장시험)

지반 열전도 측정

 

2019. 10

 

영신컨설턴트 (02) 529 8803  ystcha@naver.com

 

해저면 전력선 매설 시 온도가 올라가면 전력선의 내구성이 떨어지고 전기에 의한 최대온도 상승으로 전력 송신 장애가 발생한다. 상승된 온도는 주변지반에 열이 전달되어 전력선의 과열를 방지해야 한다. 전력선이 과열되면 전력선의 수명이 단축되어 주변지반 열 전도가 잘 되어야 한다.

해상풍력

 

 

주변지반의 열 전도는 함수비, 밀도, 광물의 종류, 입도분포, 다짐도, 지하수위, 에 따라 달라진다(Sundberg,2012).

 

지반의 열전도에 영향을 주는 요인

• 함수비 Water content

• 밀도 Density

• 광물의 종류 Mineral type

• 유기물 함량 Organic content

 

전력선의 온도 상승 요인

• 전력선의 단면적 Cross-sectional area of the conductor

• 전력선의 분리 Cable separation

• 전력선의 매설깊이 Cable depth

• 주변지반의 열 전도도 Thermal conductivity of the soil

• 전력선의 전기효과 Electrical effect of the cable

• 지반 온도 Ground temperature

 

 

지반의 열전도(Thermal conductivity)는 열저항(thermal resistivity)의 역수이다.

 

λ= κ∙ ? ?

 

Thermal conductivity (λ, [W/(m∙K)])

 

transfer heat and the heat capacity (C, [J/m3∙K])

 

Thermal diffusivity (κ, [m2/s]) (the ability to even out temperature)

 

 

 

지반의 열 전도에 공극 입도분포 함수비 다짐에 따라 다르다.

 

공기 공극이 크면 전도도가 작아진다. 함수비가 크면 열전도를 잘 된다.

 

 

채움재 열 전도도 측정

 

 

 

전력선

 

 

 

해상풍력의 전기선 통신선 매설시 선의 온도, 지반의 열 전도도, 수온변화, 지열변화를 고려하여 설계한다.

 

 

 

 

지반의 열전도 실내시험

 

 

 

Dimensions: Ø 108 mm, height ~ 80 mm.

 

 

 

 

 

지반의 열전도 현장시험

 

 

Dimensions (needle): Ø 6 mm, length ~ 3000 mm